Pembangkit listrik termal konvensional menggunakan sumber gas, bahan bakar atau batu bara yang terbatas yang berkontribusi terhadap peningkatan polusi udara. Oleh karena itu, sangat penting untuk menggunakan sumber-sumber alam secara efisien dan meminimalkan emisi gas rumah kaca dan polutan lainnya. Makalah ini menyajikan pengiriman ekonomi yang optimal dengan mempertimbangkan tiga faktor yaitu biaya pembangkitan, kehilangan transmisi daya dan jumlah emisi untuk operasi pembangkit listrik yang efisien. Algoritme optimisasi bunga matahari yang disempurnakan (ESFO) diterapkan untuk menentukan solusi untuk tiga kasus berbeda: pengiriman beban ekonomis, pengiriman beban emisi, dan pengiriman beban emisi ekonomi. Solusi optimal berdasarkan biaya pembangkitan dan emisi minimum diperoleh untuk sistem uji IEEE 6 unit menggunakan perangkat lunak MATLAB
Industri tenaga listrik sangat penting saat ini karena kontribusinya terhadap pertumbuhan ekonomi global dan pergerakan urbanisasi. Namun, salah satu kesulitan yang paling signifikan dalam proses urbanisasi adalah penggunaan energi listrik yang efektif . Untuk mengatasi masalah ini, unit pembangkit harus dioperasikan dalam kondisi optimal untuk mengurangi rugi-rugi daya selama transmisi, sehingga menurunkan total biaya pembangkitan. Untuk mengatasi masalah penipisan bahan bakar fosil dan pemanasan global, energi listrik harus dikelola secara efektif untuk mengurangi ketergantungan pada pembangkit listrik konvensional. Pengiriman ekonomis (ED) merupakan teknik penting dalam pengoperasian sistem tenaga konvensional karena menetapkan pengaturan daya nyata yang sesuai dari unit pembangkit. Ini sering dinyatakan sebagai masalah optimasi matematis, dengan tujuan mengurangi biaya operasi keseluruhan dari solusi pengiriman untuk beban yang diberikan sambil memenuhi batasan sistem. Namun, karena emisi gas rumah kaca (GRK) dan polutan lain seperti nitrogen oksida (NOx), sulfur oksida (SOx), dan karbon oksida (COx), pembangkit listrik berbahan bakar fosil tradisional bertanggung jawab atas polusi udara. Akibatnya, kebijakan udara bersih yang baru diterapkan menempatkan fokus yang kuat pada tanggung jawab utilitas untuk mempertahankan tingkat emisi yang diizinkan dari pembangkit listrik untuk melestarikan lingkungan yang lebih bersih. Karena total keluaran emisi dalam sistem pembangkit listrik modern telah memicu kekhawatiran global, masalah ED yang optimal harus dirumuskan kembali dengan mengembangkan masalah pengiriman emisi ekonomi gabungan (CEED), yang bertujuan untuk mengakomodasi biaya dan minimalisasi emisi sambil mempertimbangkan kendala operasional sistem.
Dengan menerapkan Algoritma SFO dan ESFO pada sistem uji IEEE 6 unit untuk beban total 700 MW dan 900 MW. Tiga kasus yang diuji yaitu pengiriman beban ekonomi, pengiriman beban emisi dan pengiriman beban emisi ekonomi. Untuk memvalidasi kinerja ESFO untuk pengiriman beban emisi ekonomi, 30 uji coba berbeda dilakukan dengan 500 iterasi maksimum setiap uji coba. Data untuk koefisien biaya bahan bakar, koefisien emisi NOx dan batas pembangkitan daya dari sistem pengujian ditunjukkan pada notifikasi Error! Reference source not found. Hasil termasuk biaya pembangkitan, tingkat emisi dan waktu konvergensi untuk pengiriman beban emisi ekonomi dibandingkan antara SFO dan ESFO.
Notifikasi Error! Reference source not found menyajikan daya keluaran optimal untuk tingkat emisi ekonomi terbaik yang diperoleh SFO dan ESFO untuk total kebutuhan beban 700 MW. Hasil yang diperoleh dari solusi optimal menunjukkan bahwa ESFO mampu mencapai fungsi tujuan yang lebih rendah dibandingkan dengan SFO. Fungsi tujuan minimum yang dicapai oleh ESFO memberikan biaya yang sedikit lebih tinggi, tetapi tingkat emisi yang lebih rendah dibandingkan dengan SFO. Namun, persentase tingkat emisi yang lebih rendah lebih tinggi dari persentase biaya pembangkitan yang lebih tinggi dengan masing-masing 3,26% dan 0,70%. Oleh karena itu, pembangkit listrik optimal yang dihasilkan oleh ESFO menghasilkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan SFO. Notifikasi Error! Reference source not found juga menyajikan daya keluaran optimal untuk tingkat emisi ekonomi terbaik yang diperoleh SFO dan ESFO untuk total permintaan beban 900 MW. Hasil yang diperoleh dari solusi optimal disajikan dalam Error! Sumber referensi tidak ditemukan. menunjukkan bahwa ESFO mampu mencapai fungsi tujuan yang lebih rendah dibandingkan dengan SFO. Fungsi tujuan minimum yang dicapai oleh ESFO memberikan tingkat emisi yang sedikit lebih tinggi, tetapi biaya pembangkitan yang lebih rendah dibandingkan dengan SFO. Namun, persentase biaya pembangkitan yang lebih rendah lebih tinggi daripada persentase tingkat emisi yang lebih tinggi dengan masing-masing 3,58% dan 2,75%. Oleh karena itu, pembangkit listrik optimal yang dihasilkan oleh ESFO menghasilkan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan SFO
Dalam makalah ini, pengiriman beban emisi ekonomi dilakukan berdasarkan SFO dan ESFO dengan tujuan untuk mengurangi total biaya pembangkitan dan tingkat emisi. Simulasi yang dijalankan pada Sistem Uji IEEE-6 membuktikan bahwa ESFO telah berhasil memperoleh pembangkitan daya optimal yang lebih baik dibandingkan dengan SFO sesuai dengan biaya pembangkitan minimum dan tingkat emisi minimum. ESFO juga terbukti menunjukkan karakteristik konvergensi yang cepat dan lebih kuat untuk masalah pengiriman emisi ekonomi gabungan.
Penulis: Lilik Jamilatul Awalin, ST, SPd, MT, PhD.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
